KR20150020492A - DNA 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040을 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종 선별용 조성물 - Google Patents

DNA 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040을 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종 선별용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20150020492A
KR20150020492A KR20130097495A KR20130097495A KR20150020492A KR 20150020492 A KR20150020492 A KR 20150020492A KR 20130097495 A KR20130097495 A KR 20130097495A KR 20130097495 A KR20130097495 A KR 20130097495A KR 20150020492 A KR20150020492 A KR 20150020492A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
seq
rice
indel
group
primer
Prior art date
Application number
KR20130097495A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101570754B1 (ko
Inventor
박수권
이종희
곽도연
박동수
황운하
조준현
신동진
한상익
남민희
송유천
김명희
Original Assignee
대한민국(농촌진흥청장)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국(농촌진흥청장) filed Critical 대한민국(농촌진흥청장)
Priority to KR1020130097495A priority Critical patent/KR101570754B1/ko
Publication of KR20150020492A publication Critical patent/KR20150020492A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101570754B1 publication Critical patent/KR101570754B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13Plant traits

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 DNA 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 또는 이의 단편의 존재여부를 검출하는 프라이머를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물, 구체적으로는, 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계; 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트를 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법 및 벼 선별 키트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 끝동매미충 저항성 개체를 선발하는 방법을 이용하면, 끝동매미충 저항성 유전자의 위치와 아주 밀접하게 연관된 마커를 이용하여 효율적으로 끝동매미충 저항성 및 감수성 개체를 구분할 수 있다.

Description

DNA 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040을 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종 선별용 조성물 {Composition for selecting green rice leafhopper-resistant variety containing Grh1 gene comprising DNA marker RM18166, RM18171, and Indel 15040}
본 발명은 RM18166, RM18171 및 Indel 15040으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 또는 이의 단편의 존재여부를 검출하는 프라이머를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물, 구체적으로는, 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계; 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트를 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법 및 벼 선별 키트에 관한 것이다.
국제연합식량농업기구(FAO)의 통계에 의하면, 벼(Oryza sativa L.)는 식물병, 해충 및 잡초에 의해 생산량이 약 25% 손실된다.
벼와 관련된 병의 종류는 흰잎마름병, 잎집무늬마름병, 모썩음병, 키다리병, 도열병 및 오갈병 등이 있으며, 이들 가운데 끝동매미충(green rice leafhopper;GRH)은 동아시아, 특히 우리나라와 일본의 북동부에서 벼멸구와 함께 벼에 가장 피해를 끼치는 해충 중의 하나이다(Ghauri, 1971, Bull Entomol. Res. 60:481-512). 본 해충은 벼에 대한 직접적인 피해보다 우리나라 주요 바이러스 병인 벼오갈병을 매개함으로서 벼 생산에 막대한 피해를 야기한다.
바이러스에 감염된 벼는 잎 전체가 짙은 녹색이 되는 동시에 잎맥을 따라 백색의 반점이 나타나고, 생육이 극히 나빠져서 출수기 쯤에는 건강한 벼의 반 정도밖에 키가 자라지 못하며 분얼(分蘖)은 많아진다. 병에 걸린 식물체는 거의 출수하지 않거나 출수하더라도 이삭이 충실하지 못하다. 상기 바이러스는 주로 끝동매미충에 의하여 매개된다. 바이러스를 가진 끝동매미충은 성충 상태로 자운영, 밀, 보리 등 월동작물이나 논둑의 잡초에서 겨울을 나고 이듬해 봄 못자리로 날아와 바이러스를 옮기므로 끝동매미충을 방제하는 것이 중요하다. 지금까지 벼오갈병의 원인 바이러스인 벼오갈병 바이러스(rice dwarf virus)에 대해 저항성을 나타내는 벼 유전자원 또는 유전자가 밝혀지지 않아 매개충인 끝동매미충을 화학적 방제하거나 본 해충에 대해 저항성 품종을 육성하고 있다.
그러나 저항성 품종을 육성하고자 할 때 전통적인 육종 방법은 유용 유전자원 도입을 위해서 대량의 유전자원 또는 계통을 생물검정을 통해 저항성 여부를 판단하여야하므로 저항성 품종을 개발하기까지는 오랜 시간과 노력이 동반되어야 한다. 또한 저항성 검정에 있어서 온도, 광량, 습도, 식물체의 생육정도 등 각종 검정조건에 따라 해충에 저항성의 정도가 달라 저항성 품종을 선발하는 데에 어려움이 있어 가장 효율적인 검정방법인 분자표지방법이 매우 필요한 실정이다.
분자 표지방법은 분자 육종시스템에서 유용 형질 탐색, 생물의 종 판별, 품종 분류동정 및 집단 개체군의 유연관계 분석 등의 목적으로 널리 이용되고 있다. 분자 표지를 이용한 벼 육종은 환경변이에 영향을 받지 않고 어린 시기에 형질을 탐색할 수 있기 때문에 대량의 자원을 정확하고 빠르게 분석할 수 있는 장점이 있다. 가장 먼저, 염색체 내 제한효소 인식부위의 변이의 의해 발생하는 염기서열 길이 차이를 이용한 RFLPs(Restriction Fragment Length Polymorphisms) 방법이 개발되었으나 이 방법은 방사선 동위원소를 사용해야 하는 번거로움이 있다. 이후 PCR(Polymerase Chain Reaction)을 이용한 핵산지문법(fingerprinting)으로서, RAPD(randomly amplified polymorphic DNA) 방법 등이 개발되었다. PCR 방법은 10~20여 개의 뉴클레오티드로 구성된 작은 올리고뉴클레오타이드(이하 프라이머)을 생물체의 DNA 또는 RNA와 결합(annealing)시킨 후, 내열성 DNA 중합 효소(Tag DNA Polymerase)를 첨가하여 합성반응이 반복적으로 이루어지게 하는 방법이다. 이것은 다른 방법에 비해 소량의 DNA(1-50ng)만을 요구하며, 간편하고 빠르게 결과를 확인할 수 있다는 장점을 갖고 있다. PCR 방법으로 분석하는 상기 방법 중 RAPD 방법은 비특이적 PCR 산물이 증폭되므로 재현성이 떨어지는 단점이 있고, AFLP(Amplified Fragment Length polymorphism) 방법은 높은 DNA 다형성(polymorphism)검출로 각광을 받고 있지만 재현성이 떨어지는 밴드의 출현과 분석이 복잡하다는 단점이 있다.
이에 반해 SSR 방법은 DNA 반복 배열인 초위성체(microsatellite) 영역의 염기배열 정보를 근거로 PCR 프라이머를 제작하여 개체 내의 초위성체를 분석하는 방법이다. 상기 초위성체는 1-5개의 단순염기서열이 반복되는 DNA군(repetitive DNA group)으로 대부분의 진핵생물의 게놈 내에서 고르게 분포되어 있는 것으로 알려져 있다. 상기 단순염기서열의 반복수는 품종간 또는 개체 간에 다르게 때문에 이 부분을 PCR 반응으로 증폭하였을 때 다형화 현상이 나타나게 되며 이를 동물과 식물의 유전 연구에 활발히 이용하고 있다. 특히 상기 SSR 마커 방법은 높은 재현성을 가지는 장점으로 인하여 생물종의 동정에 자주 사용되고 있다. 이와 같은 SSR방법의 우수성으로 인해 여러 주요 작물에서 SSR 마커를 개발하려는 연구가 한창 진행 중이다. 벼에서는 SSR 마커가 수없이 개발되어 품종육성이 사용되고 있지만 끝동매미충에 저항성을 가지는 품종의 선발에 관련된 효율적인 SSR 마커는 아직 알려지지 않았다.
한편, 인디카 벼 품종은 자포니카 종보다 비교적 높은 수준의 끝동매미충 저항성을 나타내며, 6개의 유전자가 인디카 품종에서 동정되었다 (Fujita et al, 2006, Theor. Appl. Gnet. 113:567-573). 끝동매미충 저항성 품종인 Pe-bi-hun 유래의 우성 저항성 유전자좌인 Grh1은 5번 염색체의 단완에 존재하는 것으로 알려져 있지만 아직 클로닝되지는 않았다(Tamura et al, 1999,Breed Sci. 49:11-14).
끝동매미충 저항성을 갖는 것에 관련된 유전자들의 위치 분석은 종래 여러 가지 분자표지, 예를 들면, RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphisms) 마커 (Fukuta et al, 1998 Breed. Sci. 48: 243-249), SSR (Simple Sequence Repeat) 마커 (Fujita et al, 2006, Theor. Appl. Gnet. 113:567-573)등을 이용하여 벼에서 표지 되었지만 Grh1 유전자 위치 범위가 넓게 표지되어 기존 분자표지 결과가 실제 저항성 여부와 서로 다를 가능성이 매우 높은 문제점이 있었다.
이러한 배경하에 본 발명자들은 Grh1를 갖는 신광벼의 끝동매미충 저항성 근동질 유전자 계통(Near isogenic line ; NIL)라인을 육성하였으며, 이 벼에 존재하는 수많은 SSR 분자표지 중 PCR 및 아가로스 젤을 이용하여 쉽게 분석할 수 있고, 정확하게 저항성 품종을 선발할 수 있는 장점을 가지며 끝동매미충 저항성 유전자와 더욱더 긴밀하게 연관되어 있는 SSR 마커를 선발하여 유전자 위치를 표지하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 RM18166, RM18171 및 Indel 15040로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 또는 이의 단편의 존재여부를 검출하는 프라이머를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계; 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트를 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트; 제한효소; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 키트를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 RM18166, RM18171 및 Indel 15040으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 또는 이의 단편의 존재여부를 검출하는 프라이머를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물을 제공하며, 구체적으로는, 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 RFLP 마커를 이용하여 Grh1 유전자가 벼의 5번 염색체의 RFLP 마커 XNpb309와 XNpb327 사이에 존재한다는 기존의 보고를 토대로, 통일형 품종 신광벼에서 유래된 근동질 유전자 계통과 교배된 F2 및 F3집단을 이용하여 Grh1 유전자 정밀지도를 작성하였다(도 1). 벼 5번 염색체 7.79-10.68 Mbp 사이에 위치하는 RM18141, RM18142, RM18147, RM18148, RM18154, RM18160, RM18161, RM18166, RM516, RM18171, Indel 15040, Indel 15510, RM18177, Indel15600, Indel15720, RM6082, RM5844, RM7409 및 RM249 마커를 사용하여 유전자 정밀지도를 작성한 결과, Grh1 유전자가 RM18161 영역에서 Indel15510 영역 사이에 존재한다는 사실을 확인하였다.
본 발명에서 용어, "끝동매미충(green rice leafhopper)"은 매미목 매미충과의 곤충으로 몸길이 수컷 4~5 mm, 암컷 6 mm이며, 몸빛깔이 등면은 선명한 초록색이며 정수리는 노란빛을 띤 녹색부터 노란색까지 변화가 있고 광택이 있다. 몸의 밑면은 수컷이 검은색이고 암컷은 연한 노란색이다. 정수리의 검은색 가로띠에서 뒤편 정중선에 1 개의 선이 있다. 홑눈의 뒤편에 양 겹눈을 잇는 검은색의 가로띠가 있다. 홑눈은 머리의 앞가장자리에 있으며 회색빛을 띤 노란색으로 투명하지 않고, 겹눈은 검은빛을 띤 갈색이다. 벼의 중요한 해충으로 그 밖에도 뚝새풀ㆍ보리ㆍ밀ㆍ조ㆍ피 등 화본과 식물에 기생한다. 성충과 약충이 숙주식물의 즙액을 빨아먹어 피해를 줄 뿐 아니라 벼오갈병을 매개하며, 특히 출수기에는 벼이삭의 즙액을 빨아먹어 임실률(稔實率:수분 성공비율)을 저하시키고 배설물이 그을음병을 일으킨다. 생육장애를 가져와 수확량이 줄어들 수도 있다. 피해를 입은 이삭은 이삭목이나 가지에 갈색의 반점이 생기며 벼알의 빛깔이 변해 얼룩진다. 한국ㆍ일본ㆍ타이완ㆍ미얀마ㆍ타이ㆍ인도 등지에 분포한다. 오갈병 발생지는 제2세대 약충이 주로 바이러스를 옮기므로 이시기에 방제에 역점을 두고, 제3화기에는 이삭을 가해하게 되므로 출수기 방제에 중점을 두어야한다. 약제방제로는 애멸구 방제약제와 비슷하나 약제저항성이 나타나고 있다.
본 발명에서 용어, "끝동매미충 저항성"은 벼에서 끝동매미충이 기생하지 못하도록 하는 형질을 갖는 식물체로 끝동매미충에 내성을 갖는 벼를 말한다. 구체적으로 끝동매미충 저항성 유전자인 Grh1유전자를 갖는 벼를 4회 역교배하여 저항성 근동질 유전자를 갖는 품종을 육성하였으며, 상기 육성된 품종에 끝동매미충의 2령 유충을 접종한 후 저항성 여부를 확인한 결과, 끝동매미충 저항성 유전자를 갖는 품종이 끝동매미충에 저항성을 갖는 것을 확인하였다(표 2).
본 발명에서 용어, "Grh1"은 상기와 같은 끝동매미충 저항성 형질을 나타내게 하는 유전자로서, 끝동매미충 저항성 품종인 Pe-bi-hun 유래의 우성 저항성 유전자좌이고, Grh1은 5번 염색체의 단완에 존재하는 것으로 알려졌으나, 아직 클로닝되지는 않았다.
본 발명의 일 실시예에서는 벼에서 끝동매미충의 저항성을 갖게 하는 Grh1 유전자의 위치를 SSR 마커의 하나인 RM18166, RM18171과 새롭게 개발한 Indel 15040 마커를 사용하여 확인하였다.
본 발명에서 용어, "벼(Oryza stiva)"는 외떡잎식물 벼목 화본과의 한해살이풀로, 동인도 원산의 식용작물로 논이나 밭에 심는다. 높이는 1m 정도이고 잎은 가늘고 길며 성숙하면 줄기 끝에 이삭이 나와 7월 말에서 8월 경 꽃이 핀 후 열매를 맺는다. 벼의 열매를 찧은 것을 쌀이라고 하며, 전세계 인구의 40% 정도가 쌀을 주식량(主食糧)으로 한다. 벼속에 속하는 식물로는 20여 종(種) 이상이 알려져 있으나 실제로 재배되고 있는 것은 벼(O. sativa)가 대부분이다. 이병될 수 있는 질병으로는 키다리병, 도열병, 흰잎마름병, 줄무늬잎마름병, 오갈병(끝동매미충) 및 충해(혹명나방, 벼멸구) 등이 알려져 있다.
본 발명에서 용어, "RFLP(restriction fragment length polymorphism)"는 DNA를 유전자 절단 제한효소(restriction endonuclease)로 절단하였을 때, 절단된 유전자의 길이가 개인에 따라 다양하게 나타나는 현상을 말한다.
본 발명에서 용어, "SSR(Simple Sequence Repeat)"은 STR(Short Tandem Repeats)이라고도 하며, DNA 상에서 1 내지 6개의 염기가 반복되어 나타나는 서열을 말한다. 일반적으로 SSR 서열은 유전자 내에서 다양한 마커로 사용 가능하며, 특정 유전자의 복제 또는 결실에 관한 연구에 사용되기도 한다. 벼에서 다양한 유전적 마커로 사용할 수 있는 SSR은 약 2,000여 종류가 보고되어 있으며, SSR의 유전자 좌위를 이용하여 염색체 내의 특정 유전자의 위치를 확인하는데 유용하게 이용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 벼에서 끝동매미충 저항성을 갖게 하는 Grh1 유전자의 염색체상의 위치 및 상기 유전자의 존재 유무를 확인하는데 SSR(RM18166, RM18171) 단편 및 Indel 15040을 마커로 사용하였다. 본 발명의 일 실시예에서는 끝동매미충에 저항성을 갖는 벼 품종을 선별하기 위한 마커로 RM18166, RM18171(SSR 마커)과 Indel 15040으로 구성되는 군에서 선택되는 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 또는 이의 단편을 사용하였다. 본 발명의 RM18166, RM18171 SSR 마커 및 Indel 15040은 하기(표 1)와 같은 특성을 가진다.
마커 반복단위 반복횟수 염색체상의 위치 증폭산물
크기
프라이머를 이용한 PCR 증폭산물
(일품벼 기준)
RM18166 AT 14 5 346bp 서열번호 7
:프라이머 세트
(서열번호 1/서열번호 2)
RM18171 AT 12 5 465bp 서열번호 8
:프라이머 세트
(서열번호 3/서열번호 4)
Indel 15040 - - 5 244bp 서열번호 9
:프라이머 세트
(서열번호 5/서열번호 6)
< Indel 15040 마커는 LOC_Os05g15040 (NB-ARC domain containing protein) 유전자로부터 유래된 것으로써 일품벼 (Japonica 계열)와 신광벼 (Indica 계열)의 genomic DNA 염기서열 차이를 이용하여 제작한 것이다.>
본 발명에서 용어, "프라이머"는 짧은 자유 3' 말단 수산화기(free 3' hydroxyl group)를 가지는 핵산 서열로 상보적인 주형(template)와 염기쌍(base pair)을 형성할 수 있고 주형의 복사를 위한 시작 지점으로 기능을 하는 짧은 핵산 서열을 의미한다. 프라이머는 적절한 완충용액 및 온도에서 중합반응(즉, DNA 중합효소 또는 역전사효소)을 위한 시약 및 상이한 4가지 뉴클레오사이드 트리포스페이트의 존재하에서 DNA 합성을 개시할 수 있다.
본 발명에서는 본 발명의 SSR 및 Indel 마커 부위를 특이적으로 증폭하는 센스 및 안티센스 프라이머를 이용하여 PCR 증폭을 실시하여 원하는 생성물의 생성여부를 통해 끝동매미충 저항성 벼를 선별할 수 있다. PCR 조건, 센스 및 안티센스 프라이머의 길이는 당업계에 공지된 것을 기초로 변형가능하다. 본 발명자들은 벼에서 끝동매미충의 저항성을 갖는 품종을 선별하기 위한 방법으로 Grh1 유전자의 존재 여부를 확인할 수 있는 SSR 및 Indel 부위를 특이적으로 증폭시킬 수 있는 프라이머를 사용하였다. 구체적으로 상기 SSR 특이적 프라이머는 RM18166, RM18171과 Indel 마커 Indel 15040으로 구성되는 군으로부터 선택된 SSR 및 Indel 부위에 특이적으로 결합하며 증폭할 수 있는 프라이머일 수 있고, 바람직하게 상기 프라이머는 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 프라이머 세트일 수 있으며, 더욱 바람직하게 서열번호 1 및 서열번호 2 프라이머 세트일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 SSR 및 Indel 특이적 프라이머는 RM18166, RM18171 및 Indel 15040으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 SSR 및 Indel 부위에 특이적으로 결합 가능한 프라이머를 사용하여 통일형 품종 신광벼에서 유래된 근동질 유전자 계통과 교배된 F2 집단에서 Grh1의 유전자 지도를 작성하였다(도 1). 상기 유전자 지도에 의하면 Grh1유전자는 본 발명에서 마커로 사용한 SSR 마커 및 Indel 마커 중 RM18161 영역에서 Indel 15510 영역 사이에 존재한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 RM18166, RM18171 및 Indel 15040 마커가 끝동매미충 저항성 유전자를 갖는 개체나 계통을 효율적으로 선별할 수 있는 유용한 마커로 사용될 수 있음을 의미한다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계; 상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트를 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법을 제공한다.
본 발명에서 용어, "RM18166, RM18171 및 Indel 15040"은 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명에서 용어, "검출"은 시료내의 끝동매미충 저항성 유전자의 존재여부를 확인하는데 사용되는 SSR 및 indel 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040의 존재유무를 확인하는 것을 말한다.
본 발명에서 용어, "시료"는 끝동매미충에 감염될 수 있는 벼의 조직을 말하며, 뿌리, 잎, 줄기 또는 화기(꽃), 이삭을 포함하는 식물체의 조직에서 유래한 모든 기관 및 세포, 캘러스, 식물 조직의 선발, 배양 및 식물체의 재분화를 위해 형질전환된 조직을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에서는 끝동매미충 저항성 Grh1 유전자와 밀접하게 연관되어 있는 SSR 및 Indel 마커를 개발하고, 상기 개발된 마커를 이용하여 벼에서 끝동매미충 저항성 품종의 선별 효율을 검정한 결과, RM18166, RM18171 및 Indel 15040 마커가 끝동매미충 저항성 유전자와 밀접하게 연관되어 있는 것을 확인할 수 있었고, 상기 마커들 중 RM18166의 경우 끝동매미충 저항성 품종을 선별하는데 아가로스 젤을 사용할 수 있어 특히 효율적임을 확인할 수 있었다.
구체적으로 상기 검출 방법은 (a) 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계; (b) 상기 단계 (a)에서 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 서열번호 1 내지 6으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 또는 이의 단편에 특이적으로 결합 가능한 프라이머 세트를 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및 (c) 상기 단계 (b)의 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종을 선발하는 방법일 수 있다.
상기 단계 (a)는 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계로, 사용될 수 있는 시료의 예는 상기에서 설명한 바와 같으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 방법은 DNA 추출 키트를 사용할 수 있으며, 당업계에 공지된 방법을 당업자에 의해 용이하게 변형시켜 사용할 수 있다.
상기 단계 (b)는 단계 (a)에서 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 끝동매미충 저항성을 갖는 유전자 또는 그의 단편에 특이적으로 결합 가능한 프라이머 세트를 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계이다. 본 발명의 일 실시예에서는 서열번호 1 내지 서열번호 6로 구성되는 군으로부터 선택된 프라이머 세트를 사용하여 끝동매미충 저항성 유전자를 갖는 시료에서 상기 유전자를 증폭하는 반응을 수행하였다. 핵산 서열의 증폭 방법은 중합효소연쇄반응(PCR), 리가아제 연쇄반응(ligase chain reaction), 핵산 서열 기재 증폭(nucleic acid sequence-based amplification), 전사 기재 증폭 시스템(transcription-based amplification system), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification) 또는 Q복제효소(replicase)를 통한 증폭 또는 당업계에 알려진 핵산 분자를 증폭하기 위한 임의의 기타 적당한 방법을 사용할 수 있고, 당업계에 공지된 방법을 당업자에 의해 적절하게 변형하여 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 중합효소연쇄반응을 이용하여 서열번호 7 내지 9의 특정서열을 증폭하였다(표 3).
또한, 상기 증폭된 핵산 서열은 검출 가능한 표지물질을 추가로 표지할 수 있다. 상기 표지 물질은 효소, 리간드, 발색물, 미소입자, 방사성 동위원소, 형광, 인광 물질로 이루어진 그룹 중에서 선택될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
검출 표지자로 사용되는 효소로는 아세틸콜린에스테라제, 알칼라인 포스파타제, β-D-갈락토시다제, 호스래디쉬 퍼옥시다제, β-락타마제 등을 포함하며, 리간드로는 바이오틴 유도체 등을 포함하며, 발색물질로는 아크리디늄 에스테르, 이소루미놀 유도체 등을 포함하며, 미소입자로는 콜로이드, 금, 착색된 라텍스 등을 포함하며, 방사성 동위원소로는 37Co, 3H, 125I, 125I-볼톤(Bonton) 헌터(Hunter) 시약 등을 포함하며, 형광 물질에는 Cy3, Cy5, 플루오레세인 아이소티오시안산염(FITC), 테트라메틸로다민 아이소티오시안산염(RITC), 알렉사(Alexa), 4,4,-다이플루오로-4-보로-3a,4a-다이아자-s-인다센(BODIPY), 텍사스 레드(Texas Red) 또는 비오틴을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 Cy3 또는 Cy5를 프라이머의 5'-말단에 표지하고 PCR을 수행하였다.
상기 단계 (c)는 단계 (b)의 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종을 선별하는 단계이다. 상기 증폭산물을 검출하는 방법은 증폭산물을 제한효소로 절단한 후, 절단 산물을 전기영동하여 검출할 수 있으며, 바람직하게 서열번호 7 내지 서열번호 9와 상보적 서열을 가지는 올리고뉴클레오티드로 구성되는 군으로부터 선택되는 올리고뉴클레오티드와 혼성화하는 단계; 및 상기 혼성화 강도를 검출하는 단계를 포함하는 방법을 통해 수행될 수 있다. 전기영동의 구체적인 예로는 자동 전기영동장치(칩 및 모세관 방식포함), 아크릴아마이드 겔, 고속액체크로마토그래피 (HPLC), 또는 아가로스 겔 전기영동일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트; 제한효소; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 키트를 제공한다.
본 발명에서 용어, "끝동매미충 저항성" 및 "검출"은 상기에서 설명한 바와 같다.
본 발명의 키트는 끝동매미충 저항성 유전자의 존재를 확인할 수 있는 SSR 및 Indel의 존재 유무를 확인하여 끝동매미충 저항성 벼를 선별할 수 있다. 본 발명의 키트는 상기 SSR 및 Indel의 유무를 측정하기 위한 프라이머, 프로브뿐만 아니라 분석 방법에 적합한 한 종류 또는 그 이상의 다른 구성성분 조성물, 용액 또는 장치가 포함될 수 있다. 구체적으로 본 발명에서 상기 SSR의 존재 유무를 측정하기 위한 키트는 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성된 군으로부터 선택된 서열을 포함하는 하나 이상의 프라이머 세트를 포함하는 키트일 수 있다.
본 발명에서 상기 SSR의 존재 유무를 측정하기 위한 키트는 SSR 및 Indel이 전사부위에 포함되는 경우, RT-PCR을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 키트일 수 있다. RT-PCR 키트는 마커 유전자에 특이적인 각각의 프라이머 쌍 외에도 테스트 튜브 또는 다른 적절한 컨테이너, 반응 완충액, 데옥시뉴클레오티드(dNTPs), Taq-중합효소 및 역전사효소와 같은 효소, DNase, RNase 억제제, DEPC-물(DEPC-water), 멸균수 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 키트는 마이크로어레이 칩을 수행하기 위해 필요한 필수 요소를 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 유무를 확인하기 위한 키트일 수 있다. 마이크로어레이 칩 키트는, 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA가 프로브로 부착되어 있는 기판을 포함하고 기판은 정량 대조구 유전자 또는 그의 단편에 해당하는 cDNA를 포함할 수 있다. 본 발명의 마이크로어레이 칩은 당업계에서 통상적으로 사용되는 제조 방법에 의하여 용이하게 제조될 수 있다. 마이크로어레이 칩을 제작하기 위해서, 상기 서열번호 7 내지 9과 상보적 서열을 가지는 프로브 올리고뉴클레오티드를 이용하여 마이크로어레이 칩의 기판상에 고정화시키기 위해 파이조일렉트릭 (piezoelectric) 방식을 이용한 마이크로피펫팅 (micropipetting)법 또는 핀 (pin) 형태의 스폿터 (spotter)를 이용한 방법 등을 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 마이크로어레이 칩의 기판은 아미노-실란 (amino-silane), 폴리-L-라이신 (poly-Llysine) 및 알데히드 (aldehyde)로 이루어진 군에서 선택되는 활성기가 코팅된 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 기판은 슬라이드 글래스, 플라스틱, 금속, 실리콘, 나일론 막 및 니트로셀룰로스 막 (nitrocellulose membrane)으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 끝동매미충 저항성 개체를 선발하는 방법을 이용하면, 끝동매미충 저항성 유전자의 위치와 아주 밀접하게 연관된 마커를 이용하여 효율적으로 끝동매미충 저항성 및 감수성 개체를 구분할 수 있다.
도 1은 Grh1 유전자 영역의 정밀지도를 보여주는 그림이다. 벼 5번 염색체 7.79-10.68 Mbp 사이에 위치하는 RM18141, RM18142, RM18147, RM18148, RM18154, RM18160, RM18161, RM516, RM18171, Indel 15040, Indel 15510, RM18177, Indel 15600, Indel 15720, RM6082, RM5844, RM7409 및 RM249 마커를 사용하여 Grh1 유전자 정밀지도를 작성하였다. 유전자 정밀지도에 의하면 Grh1 유전자는 RM18161 영역에서 Indel 15510 영역사이에 존재한다는 사실을 확인하였다.
도 2는 일품/YR24353-60-2-1 F2계통 개체별 저항성 및 감수성 대립 유전자 유형(allele type) 분석을 위한 PCR 생성물을 4% 아크릴아마이드 겔에서 전기영동한 결과이다. R: 저항성 대립유전자, S: 감수성 대립유전자.
이하, 본 발명의 실시예에 의하여 더욱 자세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것을 아니다.
실시예 1: 끝동매미충 생물검정을 위한 식물 재료
끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 신광벼를 공여친으로 사용하고 감수성 반복친을 일품벼로 4회 역교배하여 육성한 저항성 근동질 유전자계통 YR24353-60-2-1을 육성하였으며, 일품벼를 모본으로 하고 저항성 근동질 계통 YR24353-60-2-1을 부본으로 하여 육성된 F2 집단을 이용하여 생물검정, 유전분석 및 분자마커와 연관분석을 수행하였다.
실시예 2: 끝동매미충 저항성 생물검정 조건 확립
끝동매미충 저항성 검정 조건으로서는 지름 약 3.5cm, 길이 약 20cm 정도의 유리시험관에 4엽기의 일품/YR25353-60-2-1 F2 계통의 유묘를 넣고 2령 유충을 5마리 접종하여 온실에서 7일후에 끝동매미충의 죽은 충과 살아있는 충의 마리수를 세어 저항성 여부를 판단하였다 (표 2).
교배조합 F2 식물체수 기대값 Chi-square (X2) Probability
Ilpumbyeo/YRIlpumbyeo/
YR24353-60-2-1
저항성 감수성 3:1 0.615 0.433
174 65 239
실시예 3: 끝동매미충 저항성 연관마커 RM18166 , RM18171 Indel 15040 프라이머 제작
자포니카 및 인디카 게놈 database(http://www.gramene.org)를 이용하여 RM18166, RM18171, 및 Indel 15040의 위치와 염기서열을 조사하고 PCR 증폭용 프라이머를 제작하였다 (표 3).
프라이머 염기서열(5' to 3') PCR 증폭산물
RM18166 서열번호 1 TACCTAGCACCATTAACGGTAAGC 서열번호 7
서열번호 2 AAGCTCGAAGCTTGAATGAGC
RM18171 서열번호 3 GCTTAAGCAGCTGTGAGATTTGAGC 서열번호 8
서열번호 4 ATTCAGGGATGAGCTTGTCTTGG
Indel 15040 서열번호 5 CTCTCTCCATGCTCTCATTC 서열번호 9
서열번호 6 GATTGGGAAATAATGGTGAA
실시예 4: 끝동매미충의 연관마커인 RM18166 , RM18171 , Indel 15040의 특이성 검증
상기 실시예 3에서 제작한 SSR 및 Indel 마커 RM18166, RM18171, Indel 15040을 이용하여 끝동매미충 저항성 선발에 효율적인 유전형질 분석이 가능한지 검증하기 위하여 PCR를 수행하였다.
4-1. 식물재료
일품벼와 신광벼의 교배를 통해 육성한 일품/YR24353-60-2-1 F2계통의 239개 종자를 1차로 파종하여 생물검정 후 저항성 분리비를 확인하였으며 일품/YR24353-60-2-1 F2계통의 1,000개 종자를 2차로 파종하여 생물검정 후 RM18166, RM18171, Indel 15040의 끝동매미충 저항성 선발 효율을 검정하는데 사용하였다.
4-2. 유묘로부터 DNA 추출
본 발명에서 끝동매미충의 생물검정용으로 사용된 일품/YR25353-60-2-1 F2계통의 1차로 239개체 및 2차로 1,000개체로부터 DNA 추출을 수행하였다. 끝동매미충의 생물검정이 끝난 4엽기 유모의 잎에서 0.2 g을 막자사발에 넣고 액체질소를 이용하여 파쇄한 후 퀵프랩 버퍼(200 mM Tris-HCl, 250 mM NaCl, 25 mM EDTA, 0.5% SDS) 1.5 mL과 함께 튜브에 넣은 후, 60 ℃에 1 시간 반응시킨다. 10,000 X g에서 10 분 원심분리하여 상층액 400 ㎕를 새 튜브에 넣고, isopropanol 300 ㎕를 첨가 후 잘 섞은 후 -80 ℃에서 30 분 반응시킨다. 20,000 X g에서 10 분 원심분리하여 상층액을 제거하고, 70% ethanol를 넣고 가볍게 씻어준 후 30 분 건조한다. DNA 추출버퍼(10 mM NH4OAC, 0.25 mM EDTA) 150 ㎕를 첨가 후 잘 섞어준다. 60 ℃에서 1 시간 반응 후 10,000 X g에서 10 분 원심분리하여 상층액 100 ㎕를 새 튜브에 넣는다. 이렇게 추출한 DNA를 이용하여 본 발명에 관련된 실험을 수행하였다.
4-3. 일품/ YR24353 -60-2-1 F 2 계통 개체별 저항성 및 allele type 분석을 위한 PCR
상기한 과정에서 이용된 일품/YR24353-60-2-1 F2계통 총 1,239개체, 일품벼 및 신광벼에서 추출한 게놈 DNA의 PCR 증폭의 반응 방법 및 조건은 하기와 같다. PCR 반응 방법으로 DNA는 각 50 ng을 사용하였으며, SSR 마커 프라이머쌍은 각각 10 pmol를 사용하였으며, PCR 증폭에 관련하여 폴리머라제 및 PCR 완충액이 혼합되어 있는 premix(Cat. No. G2002, (주) 제넷바이오)를 사용하여 PCR을 수행하였다.
PCR 증폭 조건으로는 추출된 각 계통의 50 ng의 게놈 DNA를 이용하여 30 ㎕의 부피 (100 pM의 각 프라이머, 200 μM 각각의 dNTPs, 10 mM Tris-HCl pH 9.0, 2 mM MgCl2, 50 mM KCl, 0.1% Triton X-100 및 0.5 U Taq 중합효소) 조건에서 94.5 ℃, 5 분, 94 ℃ 30 초, 55 ℃ 30 초, 72 ℃ 1 분, 40 번 반복 반응한 후 마지막으로 72 ℃에서 10 분간 반응한 후 증폭된 생산물은 3 % 아가로스 겔(agarose gel)에 EtBr 0.5 ㎍/ml를 넣고 UV 상에서 확인하였다.
실시예 5: 일품/ YR24353 -60-2-1 F 2 계통의 끝동매미충 생물검정 결과와 유전자형 일치성 확인
상기에 기술한 방법으로 일품/YR24353-60-2-1 F2계통 239개체에의 끝동매미충 저항성 생물검정 결과와 SSR 및 Indel 마커를 이용한 PCR 생산물의 유전자형을 비교한 결과 RM18166, RM516, RM 18171 및 Indel 15040 마커의 조환가가 0.00 %로 동일하게 낮고, RM18166, RM516, RM 18171 및 Indel 15040 마커는 끝동매미충 저항성 유전자와 연관되어 있음을 확인하였다.
상기에 기술한 방법으로 일품/YR24353-60-2-1 F2계통 1,000개체에의 끝동매미충 저항성 생물검정을 실시한 후 아가로스젤로 쉽게 판별할 수 있는 RM18147과 RM516 및 RM5844 마커를 이용하여 저항성 영역이라고 추정되는 영역에 재조환된 개체를 5종 (F2-216, F2-801, F2-975, F2-980, F2-253)을 선발하였다. 이 중 F2-252 개체는 생물검정에서는 감수성을 보였지만 유전자형은 헤테로였다.
이 결과를 바탕으로 하여 끝동매미충 저항성 유전자 (Grh1)와 더욱더 정밀한 유전자 지도를 작성하기 위해서 3종 (Indel 15720, Indel 15600, Indel 15040)을 개발한 후 RM18147과 RM5844 마커 사이에 존재하는 13개의 마커 (RM18148, RM18154, RM18160, RM18161, RM18166, RM516, RM18171, Indel 15040, Indel 15510, RM18177, Indel 15600, Indel 15720, RM6082)를 이용하여 5종에 대하여 유전자형을 분석하였다. 또한 F2-980의 후대계통을 전개하여 상기의 방법으로 생물검정 및 유전자형을 분석하여 정밀 유전자 지도를 완성하였다 (도1).
완성된 정밀 유전자 지도에 따르면 RM18166, RM18171 및 Indel 15040 마커는 끝동매미충과 아주 밀접하게 연관되어 있음을 확인하였다.
3종의 마커 중 RM18171과 Indel 15040 마커는 아크릴아마이드겔에서만 다형성을 확인할 수 있었으며 RM18166은 증폭산물의 길이가 아크릴아마이드 겔과 아가로스 겔 모두 다형성 확인이 가능하였다 (도 2).
<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> Composition for selecting green rice leafhopper-resistant variety containing Grh1 gene comprising DNA marker RM18166, RM18171, and Indel 15040 <130> PA130497KR <160> 9 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RM18166 primer <400> 1 tacctagcac cattaacggt aagc 24 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RM18166 primer <400> 2 aagctcgaag cttgaatgag c 21 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RM18171 primer <400> 3 gcttaagcag ctgtgagatt tgagc 25 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RM18171 primer <400> 4 attcagggat gagcttgtct tgg 23 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Indel15040 primer <400> 5 ctctctccat gctctcattc 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Indel15040 primer <400> 6 gattgggaaa taatggtgaa 20 <210> 7 <211> 346 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RM18166 PCR product <400> 7 tacctagcac cattaacggt aagcaggaga ggggggcaca ttaggagcac cccatgatga 60 tcaaacgatc tatcgatttg gattcaatga aaaagaatac aaagaagctt aatgaataac 120 ataatatata tatatatata tatatatata tctcaatata ccagcaagtt ttaattacta 180 gtaactgaca tagccatata tgtagggctg tcaactagct gagcttgagc gagattgctt 240 gtctgagctc gagctcggta tagactcgag tcgagctcga gccgagcctc gtcaagtctc 300 gagtttttag tcaggctcat gctcagctca ttcaagcttc gagctt 346 <210> 8 <211> 465 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> RM18171 PCR product <400> 8 gcttaagcag ctgtgagatt tgagcctaaa tgatatctcg agttaaatct tgttacttat 60 tttcaagtat tataccacaa gagggagaag caaaagcctc acctcatgga gagaggagcg 120 gcgtggctac attcactatg aaaggctttg agcaatagac aggattaacc gaattcggtc 180 ttgccttttc ctaataacaa ttcattcctt gagttttgac tagccaaatt ttgactgaat 240 gcgcacccgt agacaggaat caattatatt accaatttat ttactatggc aatgtaacta 300 aacactttct ctgaaagttt cctgcatgct tggaaccaag aatatatata tatatatata 360 tatatagctg ttagagaaac attgatccca attgctgtaa gtagaagtac atcactgaaa 420 cacatgttca acagaacaat ttccaagaca agctcatccc tgaat 465 <210> 9 <211> 244 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Indel15040 PCR product <400> 9 ctctctccat gctctcattc aaatcctcaa aataagtccg gagcaccctt agttccctca 60 gtaggcccag ctcattcaca aacttcatcg tagacttcgt agtatcatca acagcagcag 120 catcatcatc atcatcaaca gaagcagcat cgtcatcata aacagcagca gcaggctcta 180 tccaaagctc ttgcaatgag gtcaacttac cgatcaaacc aatcttcacc attatttccc 240 aatc 244

Claims (12)

  1. RM18166, RM18171 및 Indel 15040으로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상의 올리고뉴클레오티드 또는 이의 단편의 존재여부를 검출하는 프라이머를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프라이머는 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트인, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프라이머는 서열번호 1 및 서열번호 2로 구성되는 프라이머 세트인, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별용 조성물.
  4. 벼 시료에서 게놈 DNA를 분리하는 단계;
    상기 분리된 게놈 DNA를 주형으로 하고, 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트를 이용하여 증폭 반응을 수행하여 표적 서열을 증폭하는 단계; 및
    상기 증폭 산물을 검출하는 단계를 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 시료는 벼의 뿌리, 잎, 줄기, 꽃 또는 이삭 조직으로부터 유래한 것인, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 프라이머 세트는 서열번호 1 및 서열번호 2로 구성되는 프라이머 세트인, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 표적 서열은 서열번호 7 내지 서열번호 9로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것인, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 증폭된 표적 서열은 형광, 인광 또는 방사성을 발하는 물질로 표지되어 있는 것인, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 증폭 산물의 검출은 증폭 산물을 제한효소로 절단한 후, 절단 산물을 전기영동함으로써 수행되는 것인, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 증폭 산물의 검출은
    증폭 산물을 서열번호 7 내지 서열번호 9와 상보적 서열을 가지는 올리고뉴클레오티드로 구성되는 군으로부터 선택되는 올리고뉴클레오티드와 혼성화하는 단계; 및
    상기 혼성화 정도를 검출하는 단계를 포함하는 것인, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법.
  11. 서열번호 1 내지 서열번호 6으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 프라이머 세트; 제한효소; 및 증폭 반응을 수행하기 위한 시약을 포함하는, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 키트.
  12. 제11항에 있어서, 상기 증폭 반응을 수행하기 위한 시약은 DNA 중합효소, dNTPs, 및 반응완충액을 포함하는 것인, 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 키트.
KR1020130097495A 2013-08-16 2013-08-16 DNA 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040을 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종 선별용 조성물 KR101570754B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130097495A KR101570754B1 (ko) 2013-08-16 2013-08-16 DNA 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040을 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종 선별용 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130097495A KR101570754B1 (ko) 2013-08-16 2013-08-16 DNA 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040을 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종 선별용 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150020492A true KR20150020492A (ko) 2015-02-26
KR101570754B1 KR101570754B1 (ko) 2015-11-23

Family

ID=52579272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130097495A KR101570754B1 (ko) 2013-08-16 2013-08-16 DNA 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040을 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종 선별용 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101570754B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108103237A (zh) * 2018-02-23 2018-06-01 广东省农业科学院植物保护研究所 与水稻白叶枯抗病基因xa34(t)共分离的InDel分子标记及其检测引物与应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108103237A (zh) * 2018-02-23 2018-06-01 广东省农业科学院植物保护研究所 与水稻白叶枯抗病基因xa34(t)共分离的InDel分子标记及其检测引物与应用
CN108103237B (zh) * 2018-02-23 2021-03-19 广东省农业科学院植物保护研究所 与水稻白叶枯抗病基因xa34(t)共分离的InDel分子标记及其检测引物与应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR101570754B1 (ko) 2015-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020223625B2 (en) Methods and compositions for peronospora resistance in spinach
KR101509076B1 (ko) Dna 마커를 포함하는 벼 키다리병 저항성 유전자 bk1을 가진 벼 품종 선별용 조성물 및 상기 dna 마커를 이용한 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법
JP2015231359A (ja) ホウレンソウにおけるペロノスポラ耐性のための組成物及び方法
Singh et al. Phenotyping at hot spots and tagging of QTLs conferring spot blotch resistance in bread wheat
Cakir et al. Genetic mapping and QTL analysis of disease resistance traits in the barley population Baudin× AC Metcalfe
KR101922420B1 (ko) 남평벼 유래 dna 마커를 포함하는 키다리병 저항성 벼 품종 선별용 조성물 및 상기 dna 마커를 이용한 키다리병 저항성 벼 품종 선별 방법
KR100984736B1 (ko) 벼멸구 저항성 벼 품종을 선별하기 위한 마커
JP5587789B2 (ja) キュウリにおいてトバモウイルス抵抗性と遺伝学的に関連するマーカーおよびその使用
CN107201395B (zh) 水稻抗褐飞虱主效基因Bph30的分子标记及其应用
KR102234489B1 (ko) DNA 마커를 포함하는 벼 키다리병 저항성 유전자 qBK1을 가진 벼 품종 선별용 조성물 및 이를 이용한 저항성 벼 품종 선별 방법
KR101961656B1 (ko) 가야벼 유래 ⅠnDel DNA 마커를 포함하는 벼멸구 저항성 벼 품종 선별용 조성물 및 상기 ⅠnDel DNA 마커를 이용한 벼멸구 저항성 벼 품종 선별 방법
US20230250446A1 (en) Tomato plants with resistance to mi-1 resistance-breaking root-knot nematodes
KR101271367B1 (ko) 나리 속 식물에서 분리한 ssr프라이머 및 이의 용도
KR20220007592A (ko) 흰가루병 저항성 고추류 식물
KR101322345B1 (ko) DNA 마커를 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종 선별용 조성물 및 DNA 마커를 이용한 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법
KR101570754B1 (ko) DNA 마커인 RM18166, RM18171 및 Indel 15040을 포함하는 끝동매미충 저항성 유전자 Grh1을 가진 벼 품종 선별용 조성물
KR20200138725A (ko) 멜론의 흰 가루병 저항성을 위한 qtl
KR102273611B1 (ko) 흰가루병 저항성 호박 자원을 판별하기 위한 분자마커 및 이의 용도
JP2008237175A (ja) いもち病抵抗性イネ科植物の作出法
US11319554B2 (en) Cucumber mosaic virus resistant pepper plants
KR20130091434A (ko) 벼 줄무늬잎마름병 저항성 유전자 Stv-bi를 가진 벼 품종 선별용 프라이머 및 이를 이용한 벼 품종 선별 방법
US20170150693A1 (en) Methods and compositions for producing sorghum plants with anthracnose resistance
KR101615300B1 (ko) 끝동매미충 저항성 Grh3 유전자를 가진 벼 품종 선별용 프라이머 세트 및 이를 이용한 끝동매미충 저항성 벼 품종 선별 방법
Gonai et al. The validity of marker-assisted selection using DNA markers linked to a pear scab resistance gene (Vnk) in two populations
CN112094940B (zh) 与黄瓜长下胚轴基因lh1连锁的Indel标记及其引物、试剂盒与应用

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant